N.C.S.R. "Demokritos"

Έρευνα

Τομέας Επιστήμης Υλικών

small logo

1. Ανάπτυξη μαθηματικών και υπολογιστικών μεθόδων για το προσδιορισμό από πρώτες αρχές ιδιοτήτων ατόμων, μορίων και στερεών.

 

  • Ο προσδιορισμός των ιδιοτήτων των ατόμων, των μορίων και των στερεών αποτελεί σήμερα αιχμή της έρευνας καθότι ο ακριβής θεωρητικός προσδιορισμός τους μειώνει τον αριθμό των απαραίτητων πειραμάτων με αποτέλεσμα της μείωση του κόστους παραγωγής νέων προιοντων ( υλικα ηλεκτρονικης τεχνολογιας, χημικα, φαρμακευτικα). Για το σκοπό αυτό είναι αναγκαίο να προσδιοριστούν οι ιδιοκαταστάσειςΓια το σκοπό αυτό είναι αναγκαίο να προσδιοριστούν οι ιδιοκαταστάσεις της ενέργειας. Επειδή η ακριβής λύση των ιδιοκαταστάσεων της Χαμιλτονιανής των πολύπλοκων φυσικών συστημάτων είναι πρακτικώς αδύνατη, για μεγάλα μόρια καταφεύγουμε σε προσεγγιστικές μεθόδους. Οι μέθοδες αυτες στηρίζονται σε θεωρήματα που διέπουν αυτά τα συστήματα. Ένα τέτοιο θεώρημα στο οποίο στηρίχτηκε η θεωρία των συναρτησιακών της πυκνότητας (DFT) είναι το θεώρημα Hohenberg και Kohn που αφορά τη μια προς μια αντιστοιχία μεταξύ πυκνότητας και βασικής κατάστασης. Ένα αντίστοιχο θεώρημα που αφορά τις διεγερμένες ιδιοκαταστάσεις έχει αποδειχθεί από την ομάδα (Ιδε βιβλίο Density Functional Theory for Atoms and Molecules, p. 206, R.G. Parr and Weitao Yang, Oxford University Press, N.York, 1989). Βάσει αυτού του θεωρήματος αναπτύχθηκε η θεωρία DFT για διεγερμένες καταστάσεις.
  • Αναπτύχθηκε η προσεγγιστική μέθοδο της κατ ευθείαν απεικόνισης του εξωτερικού στο ενεργό δυναμικό, που απλοποιεί και συντομεύει δραστικά τους υπολογισμούς που αφορούν τις ιδιοκαταστάσεις των πολυηλεκτρονικών συστημάτων (J. Chem. Phys. 125, 234111 (2006)).
  • Αναπτύχθηκε μεθοδολογία ανάλυσης μιας μη περιορισμένης ως προς το ολικό σπιν ορίζουσας Slater σε ιδιοκαταστάσεις του S2. Επειδή η Χαμιλτονιανή ενός πολυηλεκτρονικού συστήματος, απουσία μαγνητικού πεδίου, αντιμετατίθεται με τον τελεστή S2 και συνεπώς θα πρέπει να υπάρχουν κοινές ιδιοκαταστάσεις των δύο τελεστών. Οι καταστάσεις αυτές στη γενικότερη περίπτωση δεν είναι απλές ορίζουσες Slater αλλά αποτελούνται από αθροίσματα οριζουσών Slater. Ετσι χρησιμοποιωντας τη κατασταση της μη περιορισμενης HF , μπορουμε να προσδιορισουμε με μεγαλυτερη ακριβεια τη βασικη κατασταση αλλα και διεγερμενες καταστασεις (Molecular Physics, 109, 11,1495 (2011)).
  • Διεγερμένες καταστάσεις: Αναπτύξαμε μια προσέγγιση, η οποία βασίζεται στην μέθοδο Hartree-Fock, δεν απαιτεί χρονοβόρους υπολογισμούς και μπορεί να δώσει μια καλή εκτίμηση για τις ενέργειες διέγερσης. Η μεθοδολογία βασίζεται στο γεγονός ότι οι υπόχωροι των κατειλημμένων και των μη κατειλημμένων τροχιακών είναι κάθετοι μεταξύ τους. Έχουμε υπολογίσει στις διεγερμένες καταστάσεις για τη σειρά των ατόμων από Li μέχρι Mg.

 

 

Τομέας Επιστήμης Υλικών, Ε.Κ.Ε.Φ.Ε. "Δημόκριτος", 153 10 Αγ. Παρασκευή, Αττική, τηλ.: +30 2106503381, fax: +30 210 6519430
Contact Us | ©2008 Institute of Materials Science, N.C.S.R. "Demokritos"